Giáo trình Nhà máy điện và trạm biến áp (Trung cấp) - Trường CĐ Điện lực Miền Bắc

(NB) Giáo trình Nhà máy điện và trạm biến áp được biên soạn trên cơ sở các kiến thức, lý thuyết cơ bản, được trình bày một cách ngắn gọn và dễ hiểu, chủ yếu đi sâu vào các kiến thức cơ bản về thiết bị, trang bị cho người đọc những kiến thức cơ bản nhằm làm việc và tính toán được các thiết bị chính trong các nhà máy điện và trạm biến áp nước ta.

TẬP CÔNG TY ĐIỆN LỰC MIỀN BẮC TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC MIỀN BẮC GIÁO TRÌNH NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP NGHỀ QUẢN LÝ VẬN HÀNH, SỬA CHỮA ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM BIẾN ÁP CÓ ĐIỆN ÁP 110KV TRỞ XUỐNG TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP (Lưu hành nội bộ) Hà Nội, năm 2020 Tuyên bố quyền: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI NÓI ĐẦU Nhà máy điện trạm biến áp khâu thiếu hệ thống lượng Cùng với phát triển hệ thống lượng quốc gia, nước ta ngáy xuất nhiều nhà máy điện trạm biến áp công suất lớn Việc giải đắn vấn đề kinh tế kỹ thuật thiết kế, xây dựng vận hành đề cấp thiết coi trọng hành đầu Muốn giải tốt vấn đề cần phải có hiểu biết tồn diện đắn chất vật lý, phương thức làm việc loại thiết bị hệ thống điện Giáo trình “Nhà máy điện & trạm biến áp” biên soạn sở kiến thức, lý thuyết bản, trình bày cách ngắn gọn dễ hiểu, chủ yếu sâu vào kiến thức thiết bị, trang bị cho người đọc kiến thức nhằm làm việc tính tốn thiết bị nhà máy điện trạm biến áp nước ta Cuốn giáo trình dùng chủ yếu cho sinh viên chuyên ngành Hệ thống điện, trình độ Trung cấp nên phần kiến thức dừng mức độ giới thiệu cho người học kiến thức thiết bị liên quan trực tiếp hay gián tiếp đến phần điện nhà máy điện trạm biến áp Chúng mong xin chân thành cảm ơn đóng góp độc giả để giáo trình ngày hồn thiện Các ý kiến đóng góp xin gửi Khoa Điện, Trường Cao đẳng điện lực miền Bắc – Tân Dân, Sóc Sơn, Hà Nội Xin chân thành cảm ơn! Tập thể giảng viên KHOA ĐIỆN MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương Khái niệm chung nhà máy điện trạm biến áp Năng lượng vấn đề sản xuất lượng Phân loại đặc điểm nhà máy điện Trạm biến áp 17 Đồ thị phụ tải 18 Chế độ làm việc điểm trung tính hệ thống điện 25 Chương Sơ đồ nối điện nhà máy điện trạm biến áp 32 Sơ lược sơ đồ nối điện nhà máy điện trạm biến áp 32 Sơ đồ cấu trúc 35 Sơ đồ hệ thống góp 36 Một số dạng sơ đồ Nhà máy điện trạm biến áp 51 Chương Nguồn thao tác nhà máy điện trạm biến áp 56 Nguồn thao tác chiều 56 Nguồn thao tác xoay chiều 61 Chương Điện tự dùng nhà máy điện trạm biến áp 65 Khái niệm chung 65 Nguồn cung cấp điện tự dùng 66 Hệ thống tự dùng nhà máy thủy điện 68 Hệ thống tự dùng nhà máy nhiệt điện 70 Điện tự dùng trạm biến áp 72 Tài liệu tham khảo 74 CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên môn học: Nhà máy điện trạm biến áp Mã môn học: MH 20 Thời gian thực môn học: 45 (Lý thuyết: 32 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 10 giờ; Kiểm tra: 03 giờ) I Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Mơn học bố trí vào học kỳ 2, năm thứ chương trình đào tạo - Tính chất: Là mơn học chun ngành II Mục tiêu mơn học: - Về kiến thức: + Trình bày vai trò, đặc điểm, nhiệm vụ loại nhà máy điện trạm biến áp; + Trình bày nguyên lý làm việc, đặc điểm cấu tạo, công dụng đặc tính, chế độ làm việc thiết bị điện khí cụ điện nhà máy điện trạm biến áp; + Trình bày sơ đồ nối điện, cách thao tác vận hành, ưu nhược điểm sơ đồ nối điện để phục vụ cho công tác quản lý, vận hành, sửa chữa nhà máy điện trạm biến áp - Về kỹ năng: + Phân biệt sơ đồ nối điện nhà máy điện trạm biến áp; + Đọc ký hiệu, thông số, phân biệt, nhận dạng thiết bị điện + Thao tác đóng cắt thiết bị sơ đồ nối điện - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Tác phong làm việc khoa học, nghiêm túc, cẩn thận, tự giác III Nội dung môn học Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Thời gian (giờ) Số TT Thực hành, Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm số thuyết thảo luận, tra tập Tên chương, mục Chương Khái niệm chung nhà máy điện trạm biến áp 10 10 Năng lượng vấn đề sản xuất lượng 1 Phân loại đặc điểm nhà máy điện 3 Trạm biến áp 1 Đồ thị phụ tải 2 Chế độ làm việc điểm trung tính hệ thống điện 3 Chương Sơ đồ nối điện nhà máy điện trạm biến áp 23 14 Sơ lược sơ đồ nối điện nhà máy điện trạm biến áp 2 Sơ đồ cấu trúc 1 Sơ đồ hệ thống góp 14 Một số dạng sơ đồ Nhà máy điện trạm biến áp 2 Chương Nguồn thao tác nhà máy điện trạm biến áp Nguồn thao tác chiều 2 Nguồn thao tác xoay chiều Chương Điện tự dùng 6 1 1 nhà máy điện trạm biến áp Khái niệm chung 0,5 Nguồn cung cấp điện tự dùng 1 Hệ thống tự dùng nhà máy thủy điện 2 Hệ thống tự dùng nhà máy nhiệt điện 1 1,5 0,5 45 32 10 Điện tự dùng trạm biến áp Cộng * Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết tính vào lý thuyết, kiểm tra thực hành tính vào thực hành Nội dung chi tiết CHƯƠNG I KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Năng lượng vấn đề sản xuất lượng 1.1 Năng lượng hệ thống lượng Năng lượng theo cách nhìn tổng quát rộng lớn vũ trụ Chỉ riêng lượng mặt trời có trữ lượng gấp hàng chục tỉ lần lượng tiêu thụ giới hàng năm Những lượng ngày cạn kiệt vấn đề lớn giới Để có lượng dùng hộ tiêu thụ lượng sơ cấp phải trải qua nhiều công đoạn khai thác, chế biến, vận chuyển phân phối Các cơng đoạn địi hỏi nhiều chi phí tài chính, kỹ thuật ràng buộc xã hội Hiệu suất công đoạn kể từ nguồn lượng sơ cấp đến lượng dùng (tức lượng cuối ví dụ lượng điện biến thành lượng chiếu sáng) nói chung cịn thấp 1.2 Hệ thống điện Hệ thống điện phận hệ thống lượng bao gồm nhà máy điện, lưới điện hộ tiêu thụ điện Nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi lượng sơ cấp than đỏ, dầu, khí đốt, thuỷ thành điện Các nhà máy điện nối với thành hệ thống nhờ trạm biến áp đường dây tải điện Các nhà máy điện nối chung hệ thống nâng cao tính đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục cho hộ tiêu thụ chúng hỗ trợ cho cố nhà máy Hệ thống điện làm việc đảm bảo kinh tế có điều khiển thống trung tâm điều hệ thống điện Nối nhà máy điện thành hệ thống đòi hỏi vốn đầu tư để xây dựng lớn giá thành điện hạ, độ tin cậy cung cấp điện cao Lưới điện bao gồm trạm biến áp đường dây tải điện Tuỳ theo phạm vi nhiệm vụ mà người ta phân thành lưới điện khu vực lưới điện địa phương lưới truyền tải điện (quốc gia) lưới điện phân phối Trạm biến áp có nhiệm vụ nối đường dây với cấp điện áp khác hệ thống chung trực tiếp cung cấp điện cho hộ tiêu thụ Trên hình 1-1 thí dụ sơ đồ nguyên lý hệ thống điện Nó bao gồm nhà máy điện: Nhiệt điện ngưng (NĐN), nhiệt điện rút (NĐR), thuỷ điện (TĐ); đường dây tải điện 220, 110, 35 kV mạng điện cung cấp 10 kV Các nhà máy điện nối với thành hệ thống nâng cao tính đảm bảo cung cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ chúng hỗ trợ có cố nhà máy Hệ thống điện làm việc đảm bảo kinh tế có điều khiển thống trung tâm điều độ hệ thống điện Nối nhà máy điện thành hệ thống đòi hỏi tăng vốn đầu tư xây dựng trạm đường dây tải điện, thu hồi vốn đầu tư nhanh chóng giá thành điện hạ, tính đảm bảo cung cấp điện cao Hình 1-1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện Phân loại đặc điểm nhà máy điện Căn vào dạng lượng sơ cấp cung cấp cho nhà máy điện mà người ta phân thành nhà máy điện: nhiệt điện (NĐ), thuỷ điện (TĐ), địa nhiệt, điện nguyờn tử (NT), phong điện (gió), quang điện (mặt trời) riêng nhà máy nhiệt điện người ta phân thành nhiệt điện rút (NĐR), nhiệt điện ngưng (NĐN) 2.1 Nhà máy nhiệt điện ngưng (NĐN) - Sơ đồ trình sản xuất điện nhà máy điện ngưng (NĐN) trình bày theo sơ đồ hình 1-2 Hình 1-2: Sơ đồ nguyên lý trình sản xuất điện NĐN Kho nhiên liệu; 9.vòi đốt; hệ thống cấp nhiên liệu; 10.quạt gió; lị hơi; 11.quạt khói; tua bin; 12 sấy khơng khí; 5.bình ngưng; 13 hâm nước; bơm tuần hoàn; 14 bình gia nhiệt hạ áp; bơm ngưng tụ; 15 khử khí; bơm cấp nước; 16 bình gia nhiệt cao áp Từ kho nhiên liệu (than, dầu) 1, qua hệ thống cấp nhiên liệu 2, nhiên liệu đưa vào lị Nhiên liệu sấy khơ khơng khí nóng từ quạt gió 10, qua 10 Trong nhà máy điện trạm biến áp lớn người ta dùng tổ ắc quy điện áp 110 - 220 V, trạm biến áp nhỏ 24 - 48 V Thường nhà máy điện công suất đến 50 MW dùng dùng tổ ắc quy 220 V, nhà máy công suất lớn dùng hai tổ ắc quy 220 V, tổ tính tốn với tồn phụ tải mạch thao tác 60 % công suất chiếu sáng cố, tổ thứ tính với 100% công suất chiếu sáng cố phụ tải bơm dầu tua bin Mặt khác tổ ắc quy phải đảm nhiệm phủ tải nhảy vọt đóng máy cắt Ở nhà máy điện làm việc theo sơ đồ khối công suất lớn, hai khối lại đặt tổ ắc quy riêng Hình 3-3: Sơ đồ ắc quy làm việc theo chế độ phóng - nạp 1.4.2 Sơ đồ ắc quy làm việc theo chế độ nạp thêm thường xuyên Sơ đồ nạp thêm thường xuyên (phụ - nạp) ắc quy khác sơ đồ phóng nạp chế độ làm việc ắc quy việc đặt thêm máy phát phụ nạp F f Máy phát làm việc liên tục để cung cấp cho phụ tải thường xun góp phụ nạp cho bình ắc quy với dịng điện khơng lớn Các bình ắc quy phóng điện có phụ tải lớn nhảy vọt đóng máy cắt Các tay gạt T 1, T2 làm nhiệm vụ trì điện áp cố định góp cách đóng thêm vào hay cắt bớt số bình ắc quy 60 Hình 3-4: Sơ đồ ắc quy làm việc theo chế độ nạp thêm thường xuyên Nguồn thao tác xoay chiều Nguồn thao tác chiều có độ tin cậy cao, nhược điểm lớn giá thành cao không giá thành ắc quy mà lưới phân phối dòng chiều phân nhánh lớn phức tạp Các bình ắc quy cần đặt gian nhà đặc biệt, cách ly với tồ nhà khác, có trang bị thiết bị thơng gió, cần cơng nhân vận hành có tay nghề cao Do dùng nguồn thao tác chiều khơng có lợi trang bị nhỏ, điện áp thấp Trong trường hợp ta dùng nguồn thao tác xoay chiều Nguồn cung cấp dòng thao tác xoay chiều máy biến áp tự dùng, máy biến dịng điện biến điện áp Chúng cung cấp trực tiếp cho thiết bị thứ cấp qua khâu trung gian chỉnh lưu, nguồn cung cấp, thiết bị tích điện Khác với dòng thao tác chiều, dòng thao tác xoay chiều phân bổ rải rác, nên sử dụng chúng khơng cần có lưới điện phân phối phức tạp đắt tiền Song việc cung cấp điện cho thiết bị thứ cấp lại phụ thuộc vào điện áp lưới điện chính, cần sử dụng khí cụ dụng cụ đặc biệt có hệ thống tiếp xúc lớn, nhiều trường hợp công suất nguồn không đủ cung cấp cho thiết bị thứ cấp làm việc (khi dùng máy biến áp đo lường) Do việc sử dụng nguồn thao tác xoay chiều bị hạn chế, chúng dùng trang bị điện áp đến 110 kV, đặc biệt trạm khơng có máy cắt phía cao áp 2.1 Nguồn thao tác xoay chiều máy biến dòng 61 Máy biến dòng nguồn tin cậy việc cung cấp điện cho bảo vệ chống ngắn mạch Nhưng cố khơng làm cho dịng điện tăng lên máy biến dịng khơng đảm bảo tác động bảo vệ tương ứng chạm đất pha lưới có trung tính cách điện, tăng giảm điện áp, tần số Hình 3-5: Sơ đồ cung cấp dòng thao tác cho máy cắt máy biến dòng điện 2.2 Nguồn thao tác xoay chiều máy biến điện áp Sơ đồ cung cấp điện cho mạch thứ cấp từ máy biến điện áp máy biến áp tự dùng Máy biến điện áp máy biến áp tự dùng dùng làm nguồn dòng thao tác bảo vệ chống hư hỏng chế độ làm việc khơng bình thường điện áp khơng bị giảm mức, tải, chạm đất pha mạng có dịng điện chạm đất bé, điện áp tăng cao Hình 3-6: Sơ đồ cung cấp dịng thao tác cho bảo vệ rơ le máy biến áp 2.3 Nguồn tổng hợp dung máy biến dòng điện máy biến điện áp 62 Để nâng cao công suất máy biến áp đo lường người ta đưa sơ đồ cung cấp tổng hợp, dịng máy biến dịng điện biến điện áp tổng hợp lại trực tiếp phía dịng xoay chiều nguồn đặc biệt Thiết bị tổng hợp cung cấp dịng thao tác cho bảo vệ chống cố chế độ làm việc khơng bình thường Bộ nguồn cung cấp bao gồm máy biến dòng trung gian BIG máy biến điện áp trung gian BUG, chúng nối với chỉnh lưu tương ứng CL 1, CL2 Bộ nguồn dòng NI mắc với máy biến dòng BI, nguồn áp NU mắc với máy biến điện áp BU Như trình bày hình vẽ, nguồn dòng nguồn áp mắc song song với phía đầu để cung cấp cho thiết bị thứ cấp Điện dung C mắc vào cực máy biến dòng trung gian làm nhiệm vụ bảo vệ cho cách điện có xung điện áp phía thứ cấp Thường người ta chế tạo nguồn có cơng suất từ 20-25 W đến 1,5 kW với điện áp đầu ra24; 48; 110; 220 V Với công suất không đủ cung cấp cho truyền động kiểu điện từ, đóng cắt máy cắt lớn Để cung cấp cho truyền động người ta dùng thiết bị tích điện Chúng nạp điện thiết bị làm việc bình thường lượng chúng sử dụng chế độ cố Hình 3.7: Sơ đồ nguồn tổng hợp dùng máy biến dòng điện máy biến điện áp 2.4 Nguồn thao tác thiết bị tích điện Khi làm việc bình thường điện dung C nạp điện nhờ BU CL Khi có cố bảo vệ rơle nối tắt điện dung C qua cuộn cắt CC để cắt máy cắt 63 Thiết bị tích điện nguồn thao tác độc lập, chúng dùng để cung cấp điện cho thiết bị thứ cấp cần làm việc điện áp lưới điện Người ta thường sản xuất thiết bị tích điện làm việc lần, cách tổng hợp có thiết bị làm việc nhiều lần Trong nhà máy điện trạm biến áp dùng nguồn thao tác xoay chiều, người ta thường dùng truyền động loại nhẹ kiểu lò xo tạ Trường hợp phải dùng truyền động kiểu điện từ có cơng suất lớn (100 - 170 kW) người ta cung cấp cho cuộn dây máy biến áp tự dùng qua thiết bị chỉnh lưu Hình 3.8: Sơ đồ cung cấp dịng thao tác cho bảo vệ rơ le thiết bị tích điện 2.5 Nguồn điện “xoay chiều an toàn” Để cung cấp cho phụ tải quan trọng như: máy tính, thiết bị bảo vệ, điều khiển, nhà máy điện nguyên tử người ta thường dùng nghịch lưu để biến dòng điện chiều thành xoay chiều hay gọi nguồn điện “xoay chiều an tồn” Vì điện tích cách trực tiếp đươi dạng điện chiều bình ăcquy, cần có nguồn chiều trung gian, ăcquy thường xuyên dược nối với nguồn trung gian Đầu tiên dòng xoay chiều mạch điện tự dùng chỉnh lưu qua chỉnh lưu Sau nghịch lưu biến đổi dịng chiều thành xoay chiều để cung cấp điện cho phụ tải 64 CHƯƠNG ĐIỆN TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP Khái niệm chung - Trong trình sản xuất điện nhà máy điện tiêu thụ phần lượng điện để cấu tự dùng đảm bảo cho máy phát điện làm việc - Tập hợp máy công tác truyền động động điện, lưới điện, thiết bị phân phối, máy biến áp giảm áp, nguồn lượng độc lập, hệ thống điều khiển, tín hiệu, thắp sáng tạo thành hệ thống tự dùng nhà máy điện - Trong trạm biến áp, điện tự dùng phục vụ sinh hoạt, thiết bị điện hệ thống làm mát MBA, hệ thống làm mát máy bù đồng bộ, hệ thống bơm dầu bôi trơn ổ trục máy bù đồng bộ, chiếu sáng cố, hệ thống cứu hoả, hệ thống nén khí… - Trong nhà máy nhiệt điện, điện tự dùng dùng để chuẩn bị nhiên liệu, vận chuyển nhiên liệu vào lò đốt, đưa nước vào nồi hơi, bơm nước tuần hồn, bơm ngưng tụ, quạt gió, quạt khói, thắp sáng, điều khiển, tín hiệu liên lạc - Trong nhà máy thuỷ điện, điện tiêu thụ để phục vụ cung cấp nước, làm mát máy phát, máy biến áp, thơng gió nhà máy, thắp sáng Điện tự dùng nhà máy thuỷ điện thấp nhiều chiếm khoảng vài phần trăm so với tổng điện sản xuất nhà máy - Để truyền động máy công tác nhà máy điện người ta sử dụng chủ yếu động điện Máy biến áp giảm áp dùng để cung cấp nguồn điện cho hệ thống tự dùng - Khác với xí nghiệp, cơng nghiệp để cung cấp cho hệ thống điều khiển, thắp sáng nhà máy điều kiện cố người ta dùng nguồn lượng độc lập ắc quy, máy phát diezel dự trữ - Tính đảm bảo hệ thống tự dùng định đến làm việc tồn nhà máy hệ thống tự dùng phải yêu cầu có độ tin cậy cao, phải đồng 65 thời đảm bảo tính kinh tế - Tùy theo vai trị q trình cơng nghệ, người ta chia cấu tự dùng thành cấu tự dùng quan trọng không quan trọng Các cấu quan trọng cấu mà ngừng làm việc dù thời gian ngắn làm giảm điện phát ngừng làm việc tổ máy Nguồn cung cấp điện tự dùng 2.1 Điện áp hệ thống điện tự dùng - Điện áp tự dùng dùng chủ yếu cấp 6kV 0,4kV - Cấp 6kV dùng cấp cho động công suất từ 200kW trở lên - Cấp 0,4kV cấp cho động công suất từ 200kW trở xuống cấp cho mạch chiếu sáng, tín hiệu - Cầp điện áp 3kV khơng dùng già thành động 3kV 6kV khơng lệch nhiều phí tổn kim loại màu tổn thất mạng 3kV lớn rầt nhiều so với cấp 6kV Hơn nữà dùng cấp 6kV cịn có ưu điểm là: + Tăng đựơc cơng suất đơn vị động + Tăng Được cơng suất MBA nên chọn số lượng máy biến áp hơn.Điều khiển tự mở máy tốt 2.2 Các phương thức lấy điện tự dùng Hình 4-1 Các phương thức lấy điện tự dùng 66 - Nguồn điện tự dùng thường lấy trực tiếp từ thân máy: Nếu nhà máy điện có xây dựng thiết bị phân phối cấp điện áp máy phát điện tự dùng lấy từ góp điện áp máy phát qua MBA tự dùng qua kháng điện Nếu cấp điện áp tự dùng cấp điện áp máy phát người ta lấy qua kháng điện ngược lại lấy qua MBA tự dùng (Hình 4-1a) Nếu nhà máy điện sử dụng sơ đồ MF – MBA điện tự dùng lấy từ đầu cực MF lấy từ TBPP điện áp cao (Hình 4-1b,c) Khi cơng suất máy phát đồng lớn cơng suất tự dùng lớn mà MBA tự dùng có cơng suất cầng lớn dịng ngắn mạch hệ thống tự dùng lớn, làm cho hệ thống tự dùng làm việc nặng nề, giá thành cao Để khắc phục, dùng MBA có điện áp ngắn mạch lớn dùng MBA có cuộn dây phân chia cấp 6KV (Hình 4-1c) – Áp dụng với MBA có cơng suất từ 25 MVA trở lên Hình 4-2 - Ngồi nhà máy nhiệt điện dùng tổ TB – MF phụ (Hình 4-2.a ) Hơi lấy từ tua bin chính, cịn máy phát độc lập, khơng nối với máy phát nhà máy Hoặc dùng máy phát phụ nối đồng trục với máy phát (Hình 4-2.b ) Phương pháp có hiệu suất tua bin cao hơn, tiết kiệm nhiều so với đặt tua bin riêng - Cần phải có nguồn tự dùng dự trữ như: Ắc quy, máy phát điện tua bin khí đề phịng trường hợp cố NMĐ trùng với cố hệ thống 67 Hệ thống tự dùng nhà máy thủy điện 3.1 Khái niệm - Lượng điện tự dùng nhà máy thuỷ điện bé so với nhà máy nhiệt điện công suất Thành phần máy công tác thiết bị phụ hệ thống tự dùng nhà máy thuỷ điện phụ thuộc vào nhà máycó hồ chứa nước khơng có hồ chứa, hệ thống kỹ thuật cung cấp nước, hệ thống kích từ máy phát điện yếu tố khác, chia thành hai phần sau : - Máy công tác thiết bị phụ phục vụ cho khởi động, làm việc dừng máy phát bơm dầu hệ thống điều chỉnh tua bin, bôi trơn máy phát, bơm tiếp nước, hệ thống quạt gió làm mát máy biến áp tăng áp - Máy công tác thiết bị phụ không liên quan trực tiếp đến máy phát thuỷ điện cần thiết cho trình làm việc nhà máy máy nén thiết bị bơm dầu, bơm tiêu nước, bơm cứu hoả, cần trục để lắp ráp sửa chữa máy phát, thiết bị nâng cửa van đập nước, quạt gió, máy nén khí máy cắt, thiết bị nạp điện cho ắc quy, thắp sáng - Trong nhà máy thường dùng động không đồng kiểu rô to lồng sóc Nguồn cung cấp cho hệ thống tự dùng máy phát điện Để cung cấp điện cho hệ thống điều khiển, bảo vệ rơ le, áp tô mát liên lạc người ta dùng ắc quy 3.2 Sơ đồ - Giới thiệu sơ đồ hệ thống tự dùng nhà máy thuỷ điện có 10 máy phát công suất máy phát 82,5 MW nối theo sơ đồ khối mở rộng hai máy phát máy biến áp tăng áp 200 MVA, điện áp 330/13,8 kV Đặt năm máy biến áp tự dùng công suất máy 1000 kVA, điện áp 13,8/0,400/0,230 kV nối vào năm phân đoạn tự dùng 380/220 V Các phân đoạn liên hệ với qua áp tô mát 68 Hình 4-3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tự dùng nhà máy thuỷ điện cơng suất trung bình - Trong nhiều nhà máy thuỷ điện công suất lớn, hộ tiêu thụ cách xa nhà máy dùng cấp điện áp tự dùng 380/220 V không hợp lý mặt kinh tế Trường hợp người ta dùng hai cấp điện áp tự dùng 380/220 V - Trên H.4-34 giới thiệu sơ đồ tự dùng nhà máy thuỷ điện lớn có 18 máy phát 220 MW nối hai máy phát với máy biến áp tăng áp theo dạng sơ đồ khối, công suất máy biến áp 630 MVA Hai khối nối vào góp 220 kV, khối cịn lại nối vào góp 500 kV (ở vẽ hai khối tượng trưng) Dùng hai máy biến áp ba cuộn dây 500/220/15,75 kV - Để cung cấp cho hệ thống tự dùng người ta đặt mười máy biến áp làm việc 630 kVA, điện áp 15,75/0,400/0,230 kV cung cấp cho động máy phát thuỷ điện, điện áp 6/0,400/0,230 kV, phía hạ 35 KV máy biến áp tự ngẫu từ 35/6 kV công suất 10 MVA nối vào cuộn hạ dây máy biến áp tự ngẫu liên lạc Các máy biến áp bậc hai phục vụ cho tự dùng chung máy biến áp dự trữ máy phát thuỷ điện nối vào lưới kV 69 Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý hệ thống tự dùng nhà máy thuỷ điện công suất lớn Hệ thống tự dùng nhà máy nhiệt điện 4.1 Khái niệm Trong nhà máy nhiệt điện thành phần máy công tác hệ thống tự dùng công suất chúng phụ thuộc nhiều yếu tố loại nhiên liệu, công suất tổ máy, loại tua bin, thông số ban đầu, hệ thống cung cấp nước Máy công tác động tương ứng chia thành hai loại : - Những máy công tác đảm bảo làm việc lò hơi, tua bin máy nghiền than, hút khói, quạt gió cấp một, bơm cung cấp , bơm tuần hoàn, bơm ngưng tụ, bơm dầu hệ thống bôi trơn điều chỉnh tua bin, máy bơm quạt gió hệ thống làm mát máy phát, máy biến áp tăng áp - Những máy cơng tác có nhiệm vụ chung, máy khơng liên quan đến lị tua bin cần thiết cho hoạt động nhà máy cần trục, máy vận chuyển than, bơm hệ thống xử lý nước, bơm hệ thống khử bụi nước, máy nén khí máy cắt 70 - Ngồi cịn thiết bị nạp ắc quy, thơng gió, thắp sáng nhà máy, phân xưởng thắp sáng bên ngồi Phụ tải hệ thống tự dùng động điện truyền động máy cơng tác lị tua bin - Phần phụ tải chung không lớn so với tổng phụ tải tự dùng nhà máy Trong nhà máy nhiệt điện công suất lớn phụ tải tự dùng lớn động công suất từ 200 kW trở lên làm việc cấp điện áp kV Các động công suất nhỏ hộ tiêu thụ khác nối vào điện áp 380/220 V Tất công suất tự dùng biến đổi từ điện áp máy phát (10,5;15,75;18;20;và 24 kV) xuống điện áp tự dùng kV Tiếp theo phần côngsuất nhỏ biến từ điện áp kV đến điện áp 380/220 Như cần phân biệt máy biến áp tự dùng bậc có điện áp thứ cấp 6,3 kV máy biến áp tự dùng bậc hai có hệ số biến áp 6/0,4/0,23 kV 4.2 Sơ đồ Hình 4-5 Sơ đồ nguyên lý phận hệ thống tự dùng nhà máy điện với máy phát 300 MW 1.Máy biến áp làm việc bậc 20/6,3 kV; Máy biến áp làm việc bậc hai 6/0,4/0,23kV; 3.máy biến áp dự trữ bậc hai; Đường dây cung cấp dự trữ kV; 71 Động điện ; Đường dây từ khối bên cạnh; Đường dây dự trữ 380/220 V - Máy biến áp tự dùng B-1 nối vào đoạn máy phát điện máy biến áp tăng áp, có cơng suất định mức 25 MVA - Thanh góp kV phân thành hai nửa phân đoạn, nối với động điện máy công tác thuộc khối máy phát máy biến áp bậc hai 6/0,4/0,23 kV - Máy biến áp dự trữ nối từ phân doạn khối bên cạnh Các máy biến áp tự dùng chọn có cơng suất định mức giống Phần phụ tải chung không liên quan trực tiếp đến khối phân bố phân đoạn tự dùng - Ngồi có số nhà máy điện phần phụ tải chung nối vào máy biến áp khối thứ hai Điện tự dùng trạm biến áp - Phụ tải tự dùng trạm biến áp phụ thuộc vào loại trạm, vai trị vị trí nó, cơng suất số lượng MBA chính, có hay khơng có máy bù đồng bộ, loại thiết bị điện đặt trạm, có người trực hay khơng, có nguồn thao tác chiều, chỉnh lưu hay xoay chiều… - Đối với trạm khơng có người trực phụ tải tự dùng bé chí khơng có Phụ tải tự dùng TBA dùng lượng nhỏ để phục vụ cho thiết bị bơm làm mát MBA hay dùng để thắp sáng kiểm tra sửa chữa - Đối với trạm có người trực thường xuyên phụ tải tự dùng gồm có: Thắp sáng, quạt mát MBA, máy sạc ắc quy dùng máy cắt không khí có thiết bị nén khí, điện tự dùng để cung cấp nước số trường hợp có máy bù đồng - Các TBA có cơng suất khoảng (50 – 200) MW có đặt máy bù đồng cung cấp cho khu dân cư lân cận tự dùng lớn Tự dùng quan trọng quạt làm mát, hệ thống thông tin liên lạc, tín hiệu điều khiển, dùng BU thay cho MBA 72 Hình 4-6 Điện tự dùng trạm biến áp - Dùng BU thay cho MBA nối vào trước đường dây cung cấp Tự dùng sử dụng máy cắt cuối trạm vị trí cắt St = Sgh BU - Đối với TBA có người trực thường xuyên điện áp sơ cấp lớn 110KV TBA cơng suất lớn có điện áp lớn 35KV để cung cấp cho tự dùng ta phải dùng hai MBA nối vào góp trạm hai phân đoạn khác - Đối với TBA giảm áp có đường dây cung cấp qua kháng điện MBA tự dùng nên nối vào sau kháng điện 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PSG.TS.Trần Bách Lưới điện hệ thống điện Đại học Bách khoa Hà Nội [2] PGS.TS Tô Đăng Hải Phần điện NMĐ&TBA - ĐHBKĐN [3] Bùi Ngọc Thư Mạng cung cấp phân phối điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [4] Ngô Hồng Quang Lựa chọn, tra cứu thiết bị điện; NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội [5] Nhà máy điện tập 1, - Nguyễn Công Hậu, Nguyễn Quốc Trung, Đỗ Anh Tuấn - Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2002 [6] Phần Điện nhà máy điện Trạm biến áp - Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Lã Văn Út, Phạm Văn Hoà, Đào Kim Hoa Nhà xuất khoa học kỹ thuật 1996 [7] Thiết kế nhà máy điện - Nguyễn Hữu Khái - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội [8] Vận hành hệ thống điện - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 74 ... điện áp, trạm biến áp trạm tăng áp, trạm hạ áp hay trạm trung gian Trạm tăng áp thường đặt nhà máy điện, làm nhiệm vụ tăng điện áp từ điện áp máy phát lên điện áp cao để tải điện xa Trạm hạ áp. .. Chương Sơ đồ nối điện nhà máy điện trạm biến áp 23 14 Sơ lược sơ đồ nối điện nhà máy điện trạm biến áp 2 Sơ đồ cấu trúc 1 Sơ đồ hệ thống góp 14 Một số dạng sơ đồ Nhà máy điện trạm biến áp 2 Chương... toàn nhà máy tổng đồ thị phụ tải ngày cấp điện áp, cộng với tổn thất qua máy biến áp điện lực tự dùng nhà máy Việc xác định tổn thất máy biến áp trình bày chương máy biến áp Còn phụ tải tự dùng nhà